通過大作業提高互換性與技術測量課程教學效果

摘 要：針對互換性和技術測量課程內容多、難記憶、易聽懂卻不會用的問題，結合多年教學經驗，提出通過大作業來鞏固提高互換性與技術測量課程教學效果的教學改革方案。首先精心設計涵蓋了精度設計中極限配合、幾何公差、表面粗糙度等各方面的內容的大作業題目，然后讓學生以小組為單位自己獨立完成大作業，最后再在課堂上對學生完成內容進行統一分析，使得學生的設計內容更加合理，圖面表達更加符合標準要求。實際教學表明，通過增加大作業來鞏固互換性與技術測量教學，解決了學生學完不會用的問題，提高了課程授課效果。

關鍵詞：互換性與技術測量；教學改革；課程教學

1 引言

機械產品必須具有良好的性能和較好的經濟性，互換性與技術測量課程從幾何精度和產品經濟性方面來闡述，是作為機械工程師到車間工人所必須具備的知識。但是由于互換性與技術測量課程本身特點，知識點零散，符號代號多，實際經驗總結多而前后邏輯性不強，由于學生本身沒有工程實踐背景，理解困難，興趣不大，即使掌握了基本知識，也不會用，過段時間就忘記了[1]。基于此，對于該課程的教學改革一直是關注的熱點，許多教師從不同方面進行教學改革，教學效果有一定提高。

根據作者多年從事該課程教學經驗，提出了以大作業來鞏固提高教學效果的教學改革方案。本文介紹了大作業應該涵蓋的內容，對學生完成大作業過程中組織實施方法，以及對學生提交的大作業進行點評總結等。

2 大作業內容設計

以大作業來鞏固互換性與技術測量知識，提高教學效果，首先要精心選擇大作業題目。大作業即不同于一般的習題也不同于實際工程設計。一般的習題主要是為訓練強化某個概念，多是不聯系實際的小題目。大作業也不同于做一個實際機械產品的設計，因為完成實際機械產品的的設計需要幾十個甚至上百個學時，而完成一個大作業一般只需6到8個學時，直接采用實際的工程題目無法在短時間內完成。大作業對學生來說是一次理論聯系實際高強度的工程實踐訓練。因此設計大作業的題目要來自生產實際且要經過仔細的斟酌，恰如其分精心提煉，使之既要有很強工程性又要合理簡化。

總的看來，互換性與技術測量大作業題目的選擇要體現如下幾個方面：

（1）大作業要涵蓋互換性和技術測量課程的主要內容。大作業不僅要包括機械產品精度設計的極限配合、幾何公差和表面粗糙度等的內容，而且要包括齒輪、滾動軸承、鍵連接等標準件的精度設計。這樣大作業包括了幾章的內容，可以使學生避免只有各章零散概念而沒有全面設計思想的學習誤區，學生腦子中的知識不再是支離破碎的獨立章節，而是全面系統的知識體系。

（2）大作業要能更好地體現互換性和技術測量課程為后續專業課服務的思想，體現互換性課程是設計類課程和工藝類課程紐帶作用。因此設計內容不僅包括主要配合表面的要求，也要完成次要配合表面和非配合表面的精度設計，使設計出來的內容要體現加工經濟性的要求。

（3）大作業要全面鍛煉學生分析問題、解決問題的綜合能力。設計的題目給定的設計條件不是單一的，要讓學生根據機械產品在不同溫度、不同材料等實際條件下來設計，從而使分析問題和解決實際問題的綜合能力得到提高。

基于以上思想，我們設計的大作業題目來自于實際機械產品比如一級齒輪減速器、液壓齒輪泵、卷揚機、軋鋼機等等作為大作業設計的題目。為了達到訓練的目的，要對產品結構進行適當改進，比如對兩根軸，一根采用滾動軸承，另一根采用滑動軸承傳動，達到多項訓練目的。為了縮短完成作業時間在完成內容上只要求學生完成兩根軸系上零件間配合相關部分以及典型零件軸和齒輪的精度設計。對同一個機械產品，還要給出包括工作溫度、零件材料等不同的工作條件，這樣可以設計出不同工況、不同參數的大作業讓同學完成。

3 完成大作業的教學課堂實施

3.1 作業布置與安排

作業布置與安排是實施好的第一步。交代好作業要求可以使學生少走彎路，提高教學效果。在作業布置時一定要和學生一起分析題目中產品的工作原理，設計精度要求，使學生能夠知道從哪里下手。然后把和學生共同分析得到的結論和設計思路與方法形成指導性文件，以便學生在完成作業時作為參考。

在作業布置階段另一重要的是對學生合理分組。由于學生社會實踐背景不同和性格不同，把學生進行分組可以達到更好的教學效果。通過合理分組可以使學生相互討論，取長補短，共同提高，同時也要避免學生敷衍了事，相互抄襲。

常見的分組方式有按學號分組、按學習基礎好壞分組和按學習程度交叉分組等幾種方式。按學號分組的方法簡單易行，是教師最常用的分組方式之一，但這種分組方法的不足之處在于若某個組的學生基礎較差，將會影響大作業的質量和進度，互補性較差。按照學習基礎的好壞分組適合于大作業題型難度有差異的情況，針對不同的學生層次，分配不同的目標和任務，但是這種分組方式會使學習較差學生不能完全掌握教學要求。按照學生學習程度交叉分組方法強調的是強弱搭配，強幫弱，可以讓好學生帶動較差學生，能夠使較差學生掌握較多知識。在實際實施中，我們采用的就是第三種分組方式。具體實施時，選擇我校參加過機械設計創新大賽具有一定機械產品設計經驗的學生為組長，帶動組織其他學生完成設計內容。

3.2 輔導和答疑

盡管有學習較好和一定經驗的學生作為組長，但學生的知識和經驗畢竟有限，在學生完成大作業過程中輔導和答疑是教師必須參與的過程。要注意的是在輔導和答疑過程中，教師不能直接給出問題的答案，而是要給出解決問題的方法，比如讓學生再去學習教材中的哪個章節，可以查找哪本機械設計手冊。指出解決問題的方法比直接給出答案更能鍛煉學生自主學習能力。

在學生完成作業過程中，還要根據具體情況召開一到兩次討論會。學生在深入完成作業過程中會發現不同的問題，不同學生對問題理解也不一樣。通過召開討論會，讓學生把自己發現的問題拿出來討論，一方面可以使作業效果得到提高，更重要的是使學生相互交流，使不愛動腦筋的學生得到鍛煉，學習較好的學生也可以開拓視野。

3.3 完成后的講解和點評

以大作業方式組織教學和課程設計不同，課程設計一般是學生完成后根據學生完成情況給出成績教學過程即終止。大作業不同，學生完成作業提交后，教師必須對學生作業進行集中批改點評，指出學生設計中不足和錯誤之處，經過講解和點評使學生要提高對課程的掌握程度。集中講解和點評也可以使不同組同學間相互學習借鑒。在具體組織實施時，讓同組的學生自己來講解完成的內容和思路，讓其他組的同學來點評，這樣調動了全體學生的積極性和參與程度。必要時，可以讓學生再一次繪制圖紙和提交報告，進一步鞏固所學到的知識。

4 結束語

通過合理地設計大作業內容，學生以小組為單位，自己探索問題解決方案，教師引導和把關學生對知識和標準運用情況。該教學方法的改革，激發了學生的主觀能動性，使學生從被動學習到主動尋找解決問題方法，提高了教學效果。通過實際教學實踐證明，不僅使學生更好地掌握了基本概念和標準，更重要地是使學生學會了應用所學知識來解決實際問題。

參考文獻

[1]張玉，劉平.幾何量公差與測量技術[M].沈陽：東北大學出版社，2006.

[2]闞萍.公差配合與技術測量》課程的教學改革與實踐[J].機械管理開發，2011，（4）：174-175.

[3]戴青玲.互換性與測量技術課程教學方法探究與實踐[J].科技致富向導，2012.